生态治理措施对拉鲁湿地生态质量提升的作用分析

李 谦，许金才，刘飞鹏,3，张青雯，屈宝莉，张巡森

(1.国家林业和草原局 西南调查规划院，昆明 650032；2.楚雄龙江中学，云南 楚雄 675005；3.云南大学 国际河流与生态安全研究院，昆明 650504；4.天启工程咨询有限公司，昆明 650000；5.拉萨市拉鲁湿地国家级自然保护区管理局，拉萨 850000)

1 湿地概况

拉鲁湿地的来水主要有娘热沟、夺底沟、流沙河等，其主要水源为流沙河补水。拉鲁湿地作为自然湿地，上游来水有季节性，洪涝季节容易出现洪涝灾害，而旱季容易干涸，且富含泥沙以及生活垃圾及污染物等。此外，由于上游垃圾及污染物大量涌入湿地，造成湿地内水质变差，环境逐渐变差。

因此，拉鲁湿地具有以下特点：①雨季容易在拉鲁湿地北入口淤积，且上游垃圾容易堵塞，对拉鲁湿地造成污染，加重湿地负担。②旱季湿地容易缺水、干旱。③过多的垃圾及污染物对湿地内野生动植物造成不利影响，进而影响湿地周边空气等环境质量。

2 拉鲁湿地保护及治理措施

2.1 治理措施

针对拉鲁湿地现状，对拉鲁湿地进行保护治理。主要措施有：①在拉鲁湿地上游处设置拦污栅，拦截垃圾及污物。②在拉鲁湿地内部设置3道生态堤，起调蓄作用。在生态堤适当位置设置若干道溢流堰，溢流堰下部设置带闸门的管涵，根据旱涝情况适当打开，溢流堰顶部高程为最高蓄水高程。

方案如下：①拦污栅——净化水质，防止污物垃圾进入湿地，以减轻湿地负担，从而有效提升湿地水质量。②生态堤、溢流堰——对湿地内水域进行有效调蓄，扩大水域面积，调节水量，使湿地水量水位保持较平稳的水平。通过以上生态措施的实施，提升拉鲁湿地水环境质量，进而提升湿地的生态服务功能质量。

拉鲁湿地提升改造措施布置图见图1。

图1 拉鲁湿地提升改造措施布置图

2.2 拦污栅

拉鲁湿地来水拦污栅共设置2道：第一道位于流沙河下游(流沙河拦污栅)，第二道位于拉鲁湿地北门入口处，两道拦污栅见图2、图3。

图2 第一道拦污栅

图3 第二道拦污栅

两道拦污栅的设置及作用：第一道拦污栅位于流沙河主河道，由于考虑主河道，网孔间距为15cm的竖向铁栏杆，可有效防止10cm以上的垃圾进入下游。第二道拦污栅位于拉鲁湿地内部，网孔为5cm×5cm的矩形网孔，该拦污栅可有效防止较小的垃圾进入湿地。因此，进入拉鲁湿地的水质基本无大体积的垃圾。现场实际情况表明，拦污栅可去除80%的垃圾。

2.3 生态堤

生态堤的作用主要是扩大水域面积，调蓄水量。生态堤采用土坝，土坝填筑较高，用以蓄水。在生态堤上适当位置设置溢流堰，溢流堰高程略低于生态堤，根据设计水位高程确定其高程，溢流堰设置带闸阀的管涵，用以调节水位。以上措施用以保证拉鲁湿地在雨季不会被淹，旱季不会干涸。

从图1可知，拉鲁湿地主入水口位于拉鲁湿地东北侧，靠近北环线部分，从入口处首先进入1#池，1#池从北向南高程依次降低，依靠原有土坝，1#池的水容易从1-1生态堤流向2#池，而1#池靠南侧部分很容易干涸。生态堤的作用就是可调节1#池水位。生态堤在适当的位置设置溢流口，见图4，溢流口包括溢流堰和管涵。溢流堰控制水池的最高水位，管涵(带闸阀)保证水池的最低水位，工作原理为：当拉鲁湿地旱季时，将管涵关闭，可增加蓄水。雨季时，为保证湿地不被水淹，将管涵的闸阀打开，可增大排水量。由图1可见，从1#、2#、3#、4#、5#水池的设计水位是逐级降低的，保证水量的稳定是保证拉鲁湿地生态、环保及调节气候的基本要求。拉鲁湿地的水最终排入中干渠。

图4 生态堤、溢流堰工作原理

3 拉鲁湿地生态治理效果分析

3.1 生物多样性的提升

实施拉鲁湿地保护措施以来，拦污栅、生态堤、溢流堰等措施有效防止了水污染，提升了拉鲁湿地水质环境，生物多样性得到有效保护，主要动植物种群和生物资源都得到恢复和发展。2015年，在湿地越冬的候鸟有6 000余只，常年栖息在湿地的鸟类有5 000余只；2019年，越冬候鸟增加至12 000余只，常年栖息的湿地鸟类为7 000余只。新发现白腰雨燕、绿翅鸭、鸬鹚等动物在拉鲁湿地栖息。见表1。

表1 生物多样性对比

3.2 生态系统功能的恢复和增强

拉鲁湿地自然保护区内的水源涵养能力得到提高，土地沙化现象得到有效控制。拉鲁湿地自然保护区生态系统的整体功能得到极大的恢复和增强。拉鲁湿地北面35.733hm2的沙化、干化土地得以补水，湿地水域面积扩大了1/3，平均水位由30cm上升至33cm，见表2。通过湿地观测，近5年来，拉鲁湿地未出现断流及洪涝灾害现象。

表2 生态系统功能对比

3.3 拉萨市环境质量改善

拉鲁湿地自然保护区水质的改善及周边地区植被的恢复，使拉萨市的供氧能力得到提高，高原缺氧的环境得到改善，增进了当地群众的身体健康。同时，提高了拉萨市空气中的水分，改善了拉萨地区的气候、净化环境、调蓄洪水。更有效地调节了拉萨市的生态平衡，改善了拉萨市的城市环境质量。拉鲁湿地周边夏季氧气含量约80%，冬季也高于城区同期水平约10%，使当地群众从生态保护中提升获得感、幸福感和安全感。

3.4 治理前后水质、水量的变化

拉鲁湿地治理前，入水口处水质为3类或4类，出水口处水质为2类至3类。治理后，从湿地入水口和出水口处的照片(图5、图6)分析可知，入水口处水质较差，有肉眼可见的污染物或垃圾，基本为3类水；而出水口水质较好，基本可达到2类水或更好，基本无肉眼可见的杂质。众所周知，湿地有自净功能，当水流经湿地时，通过拉鲁湿地微生物及动植物的作用，将污染物降解和过滤，将水质净化和提升。拉鲁湿地作为城市湿地，将流沙河及北干渠的水层层过滤，为拉萨市提供了碧水蓝天和天然氧吧。

图5 湿地入水口

图6 湿地出水口

拉鲁湿治理前后参数对比见表3。

表3 湿地水质提升质量对比

4 结 论

本文分析了拉鲁湿地的作用及拉鲁湿地目前存在的问题，重点介绍了拦污栅和生态堤对拉鲁湿地生态环境的改善作用，对比了拉鲁湿地的水质、水量及野生动植物的变化。结论如下：

1)拉鲁湿地生态治理措施对于湿地恢复具有关键性的作用。生态堤扩大了水面覆盖和水源的重新配置，使有限的水源在维护和改善湿地生态功能方面发挥了最大作用，拦污栅有效防止了水污染，提升了拉鲁湿地水质环境。水面扩大后，湿地景观明显改善。在新增水面范内，原有的湿生、中生或旱生植物被水生植物取代。鸟类尤其是水鸟种类与数量明显增加，生态功能开始全面恢复。

2)生态治理措施是一项经济有效、具有普遍意义和推广价值的湿地恢复技术。生态措施的优越性表现在它的简易性和低成本。生态堤可大可小，可集中可分散，形式多样，技术要求不高，主要材料是泥土，可就地取材，经济易行；生态堤以扩大水面覆盖为目标，而不是蓄水量，其力求实现工程量小、蓄水面积大、恢复效果好。拦污栅位置可根据附近居民等集中的部位设置，以拦截水体大型污染物为主要目的，普通的钢筋材料造价低廉，更换较方便，拦污和打捞效果好。

3)生态治理措施技术有待在更多实践中完善。目前，对拦污栅和生态堤在湿地恢复中的作用研究仍然是初步的，其对拉鲁湿地水文、土壤、生物等方面的长期影响还需要全方位的跟踪观测。